JPH0576738U - 光記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】レーザ光の光量と波長の安定を、自動的に正確
に判定することである。 【構成】発光ユニット１から出射されたレーザ光をハー
フミラー３で分岐し、分岐した光を波長依存フィルタ４
に通す。波長依存フィルタ４の透過光の光量は、入射光
の波長，光量の変化の双方に対応して変動するため、こ
の透過光の光量が安定したときが、レーザ光の波長と光
量が安定したときである。したがって、受光部５で光電
変換した信号レベルが所定の範囲に入っているか否かを
判定部６のウインドウコンパレータにより検出すること
により、安定度の判定を行うことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はレーザビームプリンタ等のレーザ光等を用いて感光材料に画像を記録 する光記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

レーザ光源として半導体レーザを用いるのが一般的である。半導体レーザの出 射光の波長は、図14に示すように、約＋0.3nm/℃の温度特性を有し、レーザチッ プ温度に依存して波長が変化する。また、レーザチップ温度が変化するとレーザ 光の出射角が微妙に変わり、パッケージやコリメータ等において光が反射，散乱 し、実質的な出射光の光量が変動する。レーザ光の光量の変動が記録画像の濃度 の変動につながるのはもちろんであるが、第15図に示すように、感光材料の感度 は入射光の波長によって変化するため、レーザ光の波長変動によっても記録画像 濃度が変化する。

【０００３】 したがって、半導体レーザチップの温度が安定し（すなわち、熱平衡状態とな り）、レーザ光の波長および光量が安定した後に、感光材料への記録（露光）を 開始する必要がある。ただし、レーザチップの温度を測定することは困難である ため、経験的に、電源投入からある時間（一例として約20分）おいた後に露光を 開始するようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述した、経験的に得た時間の経過後に露光を開始する方法は、環境が変化 したとき、あるいは半導体レーザ等を交換してレーザ特性が変わったときには、 従来の経験が通用せず、レーザ光の波長と光量がいつ安定するかをすぐには把握 できないという問題点がある。本考案はこのような問題点に鑑みてなされたもの であり、その目的は、レーザ光の波長と光量の安定を、正確にかつ自動的に判定 する機能をもったレーザ光記録装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案では、例えば、分岐したレーザ光を波長依存フィルタを通して受光部で 受け、この受光部からの電気信号のレベルが所定の範囲内に入っている（あるい は所定時間その範囲にとどまっている）ことをもって光量および波長が安定した と判定する。この判定は、例えば、ウインドウコンパレータを用いて行う。

【０００６】

【作用】

波長依存フィルタの透過光の光量は、入射光の波長が変動した場合にも、光量 が変動した場合にも変化する。したがって、透過光の光量が安定したときが波長 と光量が安定したときであり、受光部からの電気信号レベルを検出することによ り、正確な判定が行える。

【０００７】

【実施例】

次に、本考案の実施例について図面を参照して説明する。

【０００８】 実施例１（図１，図２，図３） 図１は本考案の一実施例（レーザチップがＤＣ点灯の場合）の構成を示す図で ある。本実施例は、レーザチップとレンズ系からなる発光ユニット１と、自動パ ワー制御部（ＡＰＣ）２と、ハーフミラー３と、波長依存フィルタ４と、受光部 ５と、ウインドウコンパレータを具備する判定部６と、波長および光量の安定を 表示する表示部７とを有している。

【０００９】 発光ユニットから出射されたレーザ光はハーフミラー３で分岐され、この分岐 された光は波長依存フィルタ４を通して受光部５で電気信号に変換される。波長 依存フィルタ４は、図２に示されるように、レーザ光の波長変動幅Ｘ１に対して 透過率が大きく変化する特性をもつ。波長依存フィルタの透過光の光量は、レー ザ光の波長が変動しても変化し、また、光量が変動しても変化する。したがって 、透過光が安定したときが波長および光量も安定したときである。受光部５の出 力と時間の関係を図16に示す。破線が波長の変動を示し、一点鎖線が光量の変動 を示している。受光部５の出力は、この２つの効果が相乗されるので、実線に示 されるような特性を示す。判定部６のウインドウコンパレータは、図３に示すよ うに、２つのしきい値Ｙ１，Ｙ２をもち、入力信号レベルがこれらのしきい値の 内側（ウインドウ幅ａ内）にあれば出力はローレベルとなり、しきい値の外側に あればハイレベルとなる特性を有し、ウインドウ幅ａの範囲を許容変動幅とする ことにより、受光部出力のレベルからレーザ光の波長および光量の安定を正確に 、かつ常時監視しながら判定できる。すなわち、入力信号がウインドウ幅ａ内な らば、光量，波長は安定しており、それ以外ならば安定していないと判断する。 図16を用いて説明する。すなわち、ウインドウコンパレータのウインドウ幅ａを 図16のａｘに設定すればよいことになる。また、判定部６からの出力は表示部７ に送出され、安定状態となったことが表示される。したがって、作業者は装置が 使用可であることを容易に知ることができる。

【００１０】 また、本実施例の変形として、ハーフミラー３に波長依存性をもたせてもよい 。この場合、波長依存フィルタは除去できる。また、波長等の安定を表示する場 合、判定部６の出力を装置全体を統括的に制御するＣＰＵに入力し、このＣＰＵ が表示部７を制御して表示を行うようにすることもできる。

【００１１】 実施例２（図４，図５，図６） 図４は第２の実施例の構成を示す図である。本実施例は、レーザ光の波長変動 と光量変動を別々にモニタするようにしたものであり、ハーフミラー３で分岐さ れたレーザ光をハーフミラー６で再度、分岐する。分岐された光は受光部７に入 射し、ハーフミラー６の透過光は波長依存フィルタ４を通して受光部５に入射す る。受光部７の出力Ａはそのまま判定部９に入力されるとともに、レーザ光の光 量変動をモニタする信号として差動アンプ８に入力される。波長依存フィルタは 、図５に示されるように、波長変動幅Ｘ２に対して透過率が大きく変化する特性 をもつ。波長依存フィルタの透過光の光量はレーザ光の波長，光量双方の変動に 対して変化するため、受光部５の出力信号Ｂは（光量変動＋波長変動）の情報を もっている。このため、受光部７からの光量変動の情報をもつ信号Ａと、受光部 ５からの（光量変動＋波長変動）の情報をもつ信号Ｂとを差動アンプ８に入力す ることにより、光量変動分は相殺され、波長変動の情報をもつ信号Ｃが得られる 。判定部９は、信号Ａに基づいてレーザ光の光量が所定の範囲内になっているか を判定し、信号Ｂに基づいてレーザ光の波長が所定の範囲内になっているかを判 定する。この判定には、図６のような、しきい値Ｙ３，Ｙ４をもつウインドウコ ンパレータを用いる。入力信号がウインドウ幅ａ内ならば、光量，波長は安定し ており、それ以外ならば安定していないと判定する。判定部９は表示部10に判定 結果を送出し、表示部10は、波長，光量の安定を例えば、別々に表示する。この 場合、波長，光量の双方が安定した場合にのみ安定を表示するようにしてもよい 。また、一旦、ＣＰＵに判定信号を入力し、ＣＰＵの制御により表示部10を制御 して表示を行うこともできる。

【００１２】 実施例３（図７，図８） レーザチップが直接変調されている場合には、光を常時モニタすることができ ず、間欠的にモニタすることが必要となる。例えば、図７に示すように、有効走 査領域Ｔ１の後の非有効走査期間Ｔ２にレーザチップをＤＣ点灯させ、その間に レーザ光をモニタして、波長と光量の安定を判定するようにする。装置構成は、 図１または図４の構成と同様である。

【００１３】 また、波長，光量が安定するまでＤＣ点灯しておき、この間に常時モニタし、 安定した後に、上述のように間欠的にモニタするようにしてもよい。また、図８ に示すように、画像を記録していない（書込みしていない）期間Ｔ５にはレーザ 光のモニタを行わず、画像を記録していない期間（Ｔ４，Ｔ６）において、レー ザをＤＣ点灯し、レーザ光のモニタを行うようにしてもよい。

【００１４】 実施例４（図９） レーザ光を音響光学変調器（以下、ＡＯＭという）により強度変調して画像の 書込みを行う場合には、図９のような構成により、レーザ光のモニタを行うこと ができる。この場合、ＡＯＭ13からの０次光および１次光をハーフミラーで分岐 し、波長依存フィルタ４を通すようにする。０次光および１次光を取り込めば、 ほとんどの光を取り込むことになり、常時、レーザ光のモニタを行える。また、 ＡＯＭ13, ＡＯＭドライバ14の特性の変動もモニタすることができる。すなわち 、ＡＯＭの１次光のスイッチオンからの光量変動は温度によって変動し、変動は 、図12に示すように、ある程度の時間の経過とともに減少する。また、ＡＯＭド ライバも温度特性を有し、レーザ光の光量に影響を与える。温度に対する光量変 動率の一例を図13に示す。図中、特性アはレーザチップの発光量の変動率であり 、特性イはＡＯＭの回折効率による変動率であり、特性ウはＡＯＭドライバの特 性による変動率である。本実施例によれば、これらの特性が温度的に安定したこ とを自動的に判定できる。

【００１５】 実施例５（図10） ＡＯＭによる強度変調を行う場合にも、図４の場合と同様に、差動構成を用い た、光量，波長の別個のモニタを実施できる。

【００１６】 実施例６（図11） 図11のように、非画像記録期間にＡＯＭ13からの０次光をモニタするようにし てもよい。この場合、画像を書くために使用する１次光の損失がなく、書込み光 の有効利用ができる。また、０次光の代わりに１次光を用いることもできる、こ の場合には、実際に使用している光のモニタができるという利点がある。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、レーザ光をモニタしてレーザ光の波長と 光量の安定度を判定することにより、正確かつ自動的な判定が可能となる。また 、安定状態をランプ等で表示することにより、作業者は経験によることなく、容 易に装置が使用可の状態となったことを知ることができ、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のレーザ光記録装置の第１の実施例の構
成を示す図である。

【図２】図１中の波長依存フィルタ４の特性を示す図で
ある。

【図３】図１中の判定部６に使用されているウインドウ
コンパレータの特性を示す図である。

【図４】本考案の第２の実施例の構成を示す図である。

【図５】図４中の波長依存フィルタ４の特性を示す図で
ある。

【図６】図４中の判定部６に使用されているウインドウ
コンパレータの特性を示す図である。

【図７】本考案の第３の実施例におけるモニタタイミン
グの一例を示す図である。

【図８】本考案の第３の実施例におけるモニタタイミン
グの他の例を示す図である。

【図９】本考案の第４の実施例の構成を示す図である。

【図10】本考案の第５の実施例の構成を示す図である。

【図11】本考案の第６の実施例の構成を示す図である。

【図12】音響光学変調器（ＡＯＭ）の１次光の光量変動
の一例を示す図である。

【図13】ＡＯＭ結晶，ＡＯＭドライバ，レーザチップの
温度による光量変動率の一例を示す図である。

【図14】レーザチップの出射光の波長と温度との関係を
示す図である。

【図15】感光材料の特性の一例を示す図である。

【図16】時間に対する受光部５の出力の変動を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ 発光ユニット ２ 自動パワー制御（ＡＰＣ）回路 ３ ハフミラー ４ 波長依存フィルタ ５ 受光部 ６ 判定部 ７ 表示部 ８ 差動アンプ ９ 判定部 10 判定部 12 レーザチップ 13 音響光学変調器（ＡＯＭ）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 7/125 Ｃ 8947−5Ｄ Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ａ 9186−5Ｃ // Ｇ０３Ｇ 15/04 １１６

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から出射される光を用いて感光材料
   に記録を行う装置であって、前記光の波長および光量の
   安定を判定する手段を有することを特徴とする光記録装
   置。
2. 【請求項２】 光源は半導体レーザであり、該半導体レ
   ーザからのレーザ光の波長および光量の安定を判定する
   手段は、入射光の光量変動および波長の変動の双方に対
   応して通過光の光量が変動する波長依存フィルタと、こ
   の波長依存フィルタの通過光を受け、電気信号に変換す
   る受光手段と、この受光手段の出力が所定の範囲にある
   か否かを判定する安定判定手段とを具備する請求項１記
   載の光記録装置。
3. 【請求項３】 光源の出射光の波長および光量の安定を
   判定する手段は、入射光の光量変動および波長の変動の
   双方に対応して通過光の光量が変動する波長依存フィル
   タと、この波長依存フィルタの通過光を受け、電気信号
   に変換する第１の受光手段と、前記波長依存フィルタ通
   過前の光を受けて電気信号に変換する第２の受光手段
   と、前記第１および第２の受光手段の出力信号を入力と
   する差動アンプと、前記第２の受光手段からの出力によ
   り光量の安定を判定し、かつ前記差動アンプの出力から
   波長の安定を判定する安定判定手段とを具備する請求項
   １記載の光記録装置。
4. 【請求項４】 光源を音響光学変調器により変調し、そ
   の変調出力光を波長依存フィルタに通す請求項２記載の
   光記録装置。